Ongeveer twee miljard jaar geleden stroomde het laatste vloeibare water naar Mars

Tot nu toe is er veel bewijs dat Mars een waterig verleden had, en er zijn meer gegevens Komt de hele tijd. Maar dit bewijs geeft ons niet noodzakelijk een volledig beeld van het verleden van Mars. Het was de rode planeet bedekt met waterige oceanen, of was het grootste deel van het water Opgesloten als ijs, met onregelmatig seizoensgebonden smelten?

Deze week hielpen twee onderzoekers van Caltech – Elaine Liske en Bethany Ellman – om een ​​duidelijker beeld te krijgen van het verleden van Mars door het waarschijnlijke gedrag van het laatste vloeibare water op Mars te ontdekken en te bepalen wanneer het stopte met stromen. Hun geheim was om zoutafzettingen op het oppervlak van Mars te traceren.

volg het zout

Er zijn veel verschillende zouten die we op Mars hebben ontdekt, maar degene die hier van belang zijn, zijn de chloriden (waaronder waarschijnlijk het natriumchloride in keukenzout). Deze zijn bijzonder nuttig omdat het de meest in water oplosbare zouten zijn. Dus als er water in de buurt is, zullen deze chloridezouten erin oplossen. Alle afzettingen van deze zouten bevinden zich momenteel op het oppervlak van Mars en werden daar geplaatst toen de laatste wateren in dat deel van de planeet opdroogden.

Gelukkig is het detecteren van chloriden vanuit een baan niet echt een uitdaging. Ze hebben een duidelijke spectrale afdruk die wordt gedeeld door slechts een paar andere chemicaliën (inclusief diamant) en die waarschijnlijk niet in significante hoeveelheden op Mars worden gevonden. Dus, gewapend met gegevens van de Mars Reconnaissance Orbiter, brachten de onderzoekers de aanwezigheid van chloride-afzettingen over het hele oppervlak van Mars in kaart.

Analyse van deze sedimenten leverde de onderzoekers een aantal datapunten op over het water dat ze daar bracht.

Om te beginnen zou je kunnen verwachten dat het laatste vloeibare water op aarde zich op de bodem van vijvers zal verzamelen als ze geleidelijk opdrogen. Maar dit is niet het patroon dat we hier zien. In plaats daarvan bevonden velen zich in relatief smalle geulen, en de sedimenthoogte was vaak hoger dan in aangrenzende bekkens. Voor Leask en Ehlmann geeft dit aan dat het water in de kanalen was gestroomd, maar was opgedroogd voordat het de bassins bereikte die ze vulden. Het idee werd ondersteund door het feit dat de afvoerkanalen van deze bassins geen zoutafzettingen bevatten.

Een andere factor die de onderzoekers identificeerden, is dat deze sedimenten relatief zwak waren. Hoewel het moeilijk is om vanuit een baan om de aarde een exacte diepte te bepalen, kan het team in enkele gevallen inschatten waar kraters van de impact de chlorideafzetting verstoorden. Deze resultaten gaven consequent aan dat de zoutafzettingen ondiep waren – minder dan drie meter diep. Hoewel dit nog steeds verantwoordelijk is voor veel vervallen watercycli en droogtes, is het duidelijk dat Mars niet de langdurige waterbezetting nodig heeft die leidt tot de vorming van dikke zoutafzettingen op aarde.

Wanneer 2 miljard “modern” zijn

Ten slotte keken de onderzoekers naar de ouderdom van de zoutafzettingen. Meestal wordt dit gedaan door het aantal kraters in het sediment te controleren en ervan uit te gaan dat er de afgelopen miljarden regelmatig is geboord. Maar de meeste zoutafzettingen vonden plaats in smalle kanalen, dus er zijn niet veel grote oppervlakken om bruikbare puttellingen te bouwen.

In plaats daarvan hebben onderzoekers zich vooral gericht op de data van de gesteenteafzettingen, die een bovengrens vormen voor de ouderdom van het zout dat erboven is afgezet. In één geval vond het team zoutafzettingen bovenop een 3,3 miljard jaar oude rots, die was veranderd door een twee miljard jaar oude gebeurtenis. In een ander geval bevonden zoutafzettingen zich boven vulkanische sedimenten die 2,3 miljard jaar oud waren.

Dit is veel nieuwer dan veel eerdere schattingen toen Mars erg koud was en veel van zijn atmosfeer verloor om vloeibaar water mogelijk te maken.

Leask en Ehlmann geloven echter niet dat deze afzettingen een permanente aanwezigheid van water vertegenwoordigen. In plaats daarvan suggereren ze dat water in deze kanalen is verschenen als gevolg van het seizoensgebonden smelten van lokale ijsafzettingen en mogelijk niet in significante hoeveelheden aangrenzende bekkens is binnengekomen. Ze merkten ook op dat de regio met de meeste zoutafzettingen overlapt met waar klimaatmodellen voorspellen dat we de meeste neerslag zullen zien wanneer Mars een watercyclus heeft, dus er is een goede reden om aan te nemen dat er aanzienlijke ijsafzettingen in de regio zouden moeten zijn.

Geen enkele analyse zal een volledige geschiedenis van het waterige verleden van Mars opleveren. Maar individuele resultaten kunnen ons een kijkje in verschillende tijdperken geven en puzzelstukjes opleveren die we uiteindelijk kunnen samenvoegen om een ​​groter geheel te vormen.

voorouder AGU, 2022. DOI: 10.1029/2021AV000534 (Over DOI’s).